极为罕见！“中国天眼”有重要发现

每经编辑｜杜宇

据央视新闻5月23日消息，日前，中国科学院国家天文台韩金林研究员带领团队利用中国天眼FAST发现了一个罕见的毫秒脉冲星，与伴星以3.6小时的周期相互绕转，且有六分之一的时间被伴星遮挡（即掩食，犹如日食或月食），这一发现对恒星演化理论、致密星吸积物理和双星合并的引力波源研究具有重要意义，该研究成果今天（23日）在国际学术期刊《科学》在线发表。

共包层演化模拟，蓝色天体为中子星，红色天体为膨胀的巨星。（图片来源：央视新闻视频截图）

浩瀚的银河系中，大多数恒星都是成对出现，以双星系统的形式共同演化。天文学家对于单个恒星如何演化已有相对清晰的认识，但双星如何交互和演化在过去几十年里一直是天文学领域的前沿难题。

中国天眼FAST的灵敏度极高，是发现脉冲星的利器，对处于极短周期轨道上的脉冲星更为敏锐。研究团队利用FAST对银河系进行脉冲星深度搜索时，发现了一颗自转周期为10.55毫秒的毫秒脉冲星，该团队在多次后随验证观测之后确认它处于一个半径仅50万公里的致密轨道，与伴星相互绕转的轨道周期仅为3.6小时，每个周期都有约六分之一的时间被伴星遮挡。据推测，这个伴星的质量至少有1个太阳那么重，远超出一般掩食脉冲星的伴星，但狭小的轨道根本容不下一个像太阳这样的恒星。由多方面的限制推断，这个伴星不是普通恒星，也不是演化后的致密星，而应该是经历过公共包层演化阶段被剥去外层气体的恒星内核，即一颗炙热的氦星。脉冲星信号掩食是氦星甩出的星风物质遮挡引起的。

中国天眼”发现罕见掩食脉冲星。（图片来源：中国科学院国家天文台）

这类特殊的双星系统极为罕见，并且难以观测，因为它们在宇宙中存活时间仅约一千万年，对于138亿年的宇宙而言，如同夜空中稍纵即逝的流星。根据该团队所做的模拟分析表明，在银河系千亿颗恒星中，目前类似这样的系统仅有几十个。此次这一罕见天体的发现有望为天文学研究带来多方面的突破，它不仅有助于完善和深化我们对恒星，特别是双星演化具体过程的理解，比如双星演化过程中两颗星如何靠近导致轨道收缩、两颗星之间如何进行物质交流、中子星进入伴星内部之后如何自转加速到几个毫秒，公共氢元素包层如何被致密星吹跑等，这个天体还是致密星吸积大量物质后中微子散热理论的重要例证。它还将推动引力波源预测、深度光学/红外的氦星观测等领域的研究，为人们更好地认识宇宙天体及其演化过程提供重要支撑。

据央视新闻，FAST虽然叫“中国天眼”，但它的任务不是看星光，而是“听”宇宙。正如蝙蝠可以用自身发出的超声波辨别方向，FAST可以通过电磁波来获取宇宙信息。

图片来源：央视新闻

自2020年正式开放运行以来，FAST已发现超过1000颗脉冲星。这些宇宙深处的“灯塔”，以特殊的脉冲和稳定的转动频率，为人类标注深空坐标。未来，当“灯塔坐标系”覆盖更广袤的星际空间，或将成为星际航行的“宇宙GPS”，指引飞船穿越光年尺度的黑暗疆域。

为什么FAST能“听”得这么远？答案藏在贵州群山环抱的“大眼睛”中：FAST的超级反射面，可从球面舒展为抛物面；六座百米钢塔以10毫米的精度锁定深空信号，将数亿光年外的微弱信号汇聚到焦点。

2022年10月9日21时20分50秒， 6万多个伽马光子被“拉索”记录到，这是20亿光年外一场恒星葬礼的余晖。一颗质量超太阳20倍的巨星，在耗尽核燃料后轰然坍缩，释放出持续几百秒的“宇宙烟花”伽马射线暴。

“拉索”的探测器阵列上，搜集到了“宇宙烟花”迸溅的瞬间。这是人类首次完整记录万亿电子伏特伽马射线暴从诞生到湮灭的“生命全周期”，由于此类事件千载难逢，“拉索”的数据或将在未来百年内保持“宇宙最佳观测纪录”。

每日经济新闻综合央视新闻

封面图片来源：央视新闻